Кустов, А. В. Фарлей-Бунемановская турбулентность в полярной ионосфере. В. 2 ч. [Ч.] 1. Линейная и квазилинейная теория / А. В. Кустов, Ю. Ф. Зарницкий, В. А. Липеровский ; Акад. наук СССР. Кол. фил. им. С. М. Кирова, Поляр. геофиз. ин-т. – Препр. ПГИ-86-07-49. - Апатиты, 1986. - 40 с. : ил.
в ионосфере локальное приближение не пригодно. Оставив в уравнени ях динзмики плазмы (2 )- (4 ) производные по Z компоненте, Сент-Мо- рис получил дифференциальное уравнение второго порадка с перемен ным по высоте коэффициентом для потенциала в возмущениях. Это уравнение решалось численно для различных начальных условий и в предполоЕении, что на верхней и нижвей гранипах слоя потенциал не возмущается и равен нулю. Расчеты Севт-Мориса показали, что в об щем случае высотный профиль потевпиала определяется эффектами кон вективного усиления и потерь из-за Еыхода волн из области линейной генерапии. Результирующий профиль зависит от масштаба исследуемого начального возмущения, высотного распределения плотности заряжен ных частип и нейтралов, температур электронов и ионов, а также от ориентации волнового вектора относительно направления электричес кого поля. Возможно образование двухпиковой структуры потенциала с толщинами слоев 2-5 км. В заключение укажем, что в обсуждающихся работах /41,42/ воп рос об амплитуде пакета волн при его распространении не рассматри вался. Совместное изучение эффектов конвективного усиления и нели нейных эффектов применительно к экваториальному электроджету поз волило объяснить ряд экспериментальных результатов /57,38/. Поэ тому представляет интерес исследование роли обнаруженных явлений переноса энергии в токовом слое полярной иовосферы в турбулентном режиме. П. КВАЗИЛИНЕЙНЫЕ ОГРАНИЧИТЕЛЬНЫЕ МЕХАНИЗМЫ НЕУСТОЙЧИВОСТИ В линейном приближении амплитуда нарастающих волн быстро увеличивается со временем по экспоненциальному закону. Ясно, что подобное приближение годится для рассмотрений только начальной стадии неустойчивости. С некоторого момента времени в уравнениях, описывающих эволюцию начального возмущения в плазме, становятся важными нелинейные члены (квадратичные по электрическому полю возмущений), не учитывающиеся при линейном анализе. В квазилиней ном приближении допускается, что наличие таких членов приводит к изменению одного или вескольких макроскопических параметров плаз мы, влияющих на скорость линейного роста волн. В результате воз можно уменьшение инкремента неустойчивости до нуля и установле ние некоторой конечной амплитуды волн. Опенку уровня турбулент ных флуктуапий в стационарном состоянии при квазилинейном анализе 25
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz